進(jìn)入英特爾最新的 Arrow Lake 架構(gòu)芯片照片已公開,X 平臺(tái)用戶 Andreas Schiling 分享的照片,全面展示了其獨(dú)特的 Chiplet(tile)融合設(shè)計(jì)。?
芯片模塊布局初窺?
從曝光照片看,桌面級(jí) Core Ultra 200S 系列 CPU,左上方是計(jì)算芯片模塊,底部為 IO 芯片模塊,右側(cè)是 SoC 芯片模塊和 GPU 芯片模塊,左下角和右上角的填充芯片用于增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛性。?
計(jì)算芯片采用臺(tái)積電先進(jìn)的 N3B(3nm)工藝,面積 117.241 平方毫米。IO 芯片模塊與 SoC 芯片模塊采用臺(tái)積電 N6 工藝,面積分別為 24.475 平方毫米和 86.648 平方毫米。所有芯片都基于英特爾 22nm FinFET 工藝的基礎(chǔ)芯片模塊,Arrow Lake 也是英特爾首款除基礎(chǔ)芯片模塊外,完全采用競爭對(duì)手工藝制造的架構(gòu)。?
各模塊組件詳情?
在次要模塊子組件方面,I/O 模塊有 Thunderbolt 4 控制器 / 顯示 PHY、PCIe Express 緩沖區(qū) / PHY 以及 TBT4 PHY。SoC 模塊涵蓋顯示引擎、媒體引擎、更多 PCIe PHY、緩沖區(qū)及 DDR5 內(nèi)存控制器。GPU 模塊則包含 4 個(gè) Xe GPU 核心和一個(gè) Xe LPG(Arc Alchemist)渲染切片 。?
核心配置與緩存布局新設(shè)計(jì)?
核心配置上,英特爾為 Arrow Lake 做出創(chuàng)新,選擇將 E 核心夾在 P 核心之間,改變以往混合架構(gòu)將 E 核心置于單獨(dú)集群的方式,據(jù)說此舉能減少熱量。8 個(gè) P 核心中,4 個(gè)在芯片邊緣,4 個(gè)在中部,4 個(gè) E 核心集群(每個(gè)集群 4 個(gè)核心)夾在內(nèi)外 P 核心之間。?
緩存布局上,每個(gè) P 核心擁有 3MB 三級(jí)緩存,總計(jì) 36MB;每個(gè) E 核心集群有 3MB 二級(jí)緩存,兩個(gè)核心間共享 1.5MB,還有互連橋接兩個(gè)二級(jí)緩存集群及相關(guān)核心,并連接各核心集群到環(huán)形代理。英特爾在 Arrow Lake 的重大改進(jìn),是讓 E 核心集群連接到 P 核心共享的三級(jí)緩存,使 E 核心也能用上三級(jí)緩存 。?
架構(gòu)復(fù)雜帶來的挑戰(zhàn)與機(jī)遇?
Arrow Lake 是英特爾迄今最復(fù)雜的架構(gòu)之一,也是首次將 Chiplet 設(shè)計(jì)引入桌面市場。不過,首次嘗試桌面級(jí) Chiplet 設(shè)計(jì)未達(dá)預(yù)期,連接 Chiplet 的互連存在延遲問題。英特爾雖試圖通過固件更新解決,但當(dāng)前表現(xiàn)仍不及 AMD Ryzen 9000 系列 CPU,甚至在游戲中不如自家上一代 14 代處理器。?
盡管面臨挑戰(zhàn),Chiplet 設(shè)計(jì)方法為英特爾未來架構(gòu)優(yōu)化提供了更多途徑。各模塊可獨(dú)立開發(fā),采用不同制造工藝節(jié)點(diǎn),有助于提高良品率、優(yōu)化開發(fā)過程并降低成本 。?